Άσκηση 5 ΔΙΠΛΗ Ή ΠΛΗΡΗΣ ΑΝΟΡΘΩΣΗ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Άσκηση 5 ΔΙΠΛΗ Ή ΠΛΗΡΗΣ ΑΝΟΡΘΩΣΗ"

Ἡρακλῆς Σπανός
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 13 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Άσκηση 5 ΔΙΠΛΗ Ή ΠΛΗΡΗΣ ΑΝΟΡΘΩΣΗ Αυτό το έργο χορηγείται με άδεια Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike Greece 3.. Ονοματεπώνυμο: Μητρόπουλος Σπύρος Α.Ε.Μ.: 315 Εξάμηνο: Β' Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης: Αυτή η εργαστηριακή άσκηση σκοπό έχει να μας δείξει το πως γίνεται η μια πλήρης ανόρθωση με διόδους, αν έχουμε μεσαία λήψη στον μετασχηματιστή, και με διόδους(ή αλλιώς γέφυρα) για μετασχηματιστή χωρίς μεσαία λήψη. Με αυτήν την εργαστηριακή άσκηση θα μπορέσουμε να φτιάξουμε και τον δικό μας τροφοδοτικό. Τα κυκλώματα: Σχήμα 1 Το κύκλωμα του σχήματος 1 αποτελείται από τον μετασχηματιστή τάσης με μεσαία λήψη. Στο ένα άκρο του τυλίγματος (σημείο Α) συνδέουμε τη μια από τις δύο διόδους. Στο άλλο άκρο τη δεύτερη δίοδο και στη συνέχεια ενώνουμε τα εναπομείναντα άκρα τους. Σε σειρά με όλο αυτό συνδέουμε τον πυκνωτή μας, ο οποίος είναι παράλληλα με την αντίσταση φορτίου R L. Από την άλλη το κύκλωμα του σχήματος χρησιμοποιεί ένα μετασχηματιστή χωρίς μεσαία λήψη. Ανταυτού όμως έχει τέσσερις διόδους. Η τοπολογία τους είναι γνωστή και ως γέφυρα. Ο πυκνωτής και ο αντιστάτης και σε αυτό το σχηματικό είναι παράλληλα. Είναι όμως σε σειρά με τις διόδους D, D3. Σε σειρά με την αντίσταση και τον πυκνωτή είναι η D1,D δίοδοι που κλείνουν το κύκλωμα με τον μετασχηματιστή όπως φαίνεται παρακάτω στο σχήμα.

2 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 13 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Σχήμα Πειραματικά αποτελέσματα: Για να κάνουμε τις μετρήσεις μας θα χρειαστούμε τον παλμογράφο και ένα βολτόμετρο (κοινώς πολύμετρο με μέτρηση τάσης) και θα είναι από το πρώτο σχήμα χωρίς τον πυκνωτή εξομάλυνσης. Η πρώτη μέτρηση είναι στα άκρα του μετασχηματιστή με τον παλμογράφο και την ονομάζουμε V P AB. Η δεύτερη V P-A είναι στο σημείο Α και στη γείωση με τον παλμογράφο, η V RMS-A στο σημείο Α και στη γείωση με το πολύμετρο, η V P-B στο σημείο Β και στη γείωση με τον παλμογράφο, η V RMS-Β στο σημείο Β και στο σημείο Δ με το πολύμετρο, η V P-Γ στο σημείο Γ και τη γείωση με τον παλμογράφο και τέλος την V DC-Γ στο σημείο Γ και τη γείωση με το πολύμετρο. Στον πρώτο πίνακα θα κάνουμε το κύκλωμα χωρίς πυκνωτή ενώ στο δεύτερο με πυκνωτή. Την πρώτη φορά με των 1μF και την δεύτερη με τον 7μF. Όλα αυτά για το σχήμα 1. Προκύπτει επομένως ο Πίνακας Ι και ΙΙ: ΠΙΝΑΚΑΣ Ι Α/Α V P AB V P-A V RMS-A V P-B V RMS-Β V P-Γ V DC-Γ 1Ω 1,V,V 5,9V,V 5,9V 7,V 5,3V Στην συνέχεια μας ζητείται να σχεδιάσουμε τις κυματομορφές που βλέπουμε στον

Η δεύτερη V P-A είναι στο σημείο Α και στη γείωση με τον παλμογράφο, η V RMS-A στο σημείο Α και στη γείωση με το πολύμετρο, η V P-B στο σημείο Β και στη γείωση με τον παλμογράφο, η V RMS-Β στο σημείο

3 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 13 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ παλμογράφο για τα σημεία Α, Β και Γ.. Για τα σημεία Α, Β προκύπτει το σχήμα 3 ενώ για την Γ το σχήμα. 1 Σχήμα Χρόνος(mS) (με κόκκινο χρώμα είναι η Β ενώ με μαύρο χρώμα η Α. Έχουνε διαφορά φάσης 1 ο ) Σχήμα ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΙ Α/Α V P-AB V RMS-AB V r(p-p)-γδ V DC-ΓΔ(παλμ.) V DC-ΓΔ(πολυμ.) 1μF 1,V 11,9V 5,5 5,37V 3,5V 7μF 1,V 11,9V 7,1V 5,37V 1,1V

1 Σχήμα 3 - - -1 5 1 15 5 3 35 5 5 Χρόνος(mS) (με κόκκινο χρώμα είναι η Β ενώ με μαύρο χρώμα η Α.

4 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 13 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Σχήμα Χρόνος(mS) Οι κυματομορφές στο Α, Β παραπάνω στο σχήμα 5. Στο σχήμα που ακολουθεί είναι το σημείο Γ με τον πυκνωτή εξομάλυνσης των 1μF. Σχήμα Τώρα πάμε στο σχήμα. Θα χρησιμοποιήσουμε τους ίδιους πίνακες όπως και πριν και θα κάνουμε και πάλι σχήματα για τις κυματομορφές που θα προκύψουν. ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΙΙ Α/Α V P AB V P-A V RMS-A V P-B V RMS-Β V P-Γ V DC-Γ 1Ω,V 7,V 5,3V 7,V 5,3V,V,V

5 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 13 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Σχήμα Με την κίτρινη γραμμή παραπάνω φαίνονται τα σημεία Α,Δ και με την μπλε γραμμή τα σημεία ΒΔ. Στο γράφημα που ακολουθεί φαίνονται τα σημεία ΓΔ. Σχήμα Και τέλος ο Πίνακας IV για το δεύτερο κύκλωμα που προσθέτουμε τους πυκνωτές των 1μF και 7μF. Κάνουμε τις μετρήσεις μας όπως και στον πίνακα ΙΙ, φτιάχνουμε τα γραφήματα.

Στο γράφημα που ακολουθεί φαίνονται τα σημεία ΓΔ.

6 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 13 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΠΙΝΑΚΑΣ ΙV Α/Α V P-AB V RMS-AB V r(p-p)-γδ V DC-ΓΔ(παλμ.) V DC-ΓΔ(πολυμ.) 1μF,V V 5,3V,3V,15V 7μF,V V,3V,35V 9,1V Σχήμα Με την κίτρινη γραμμή παραπάνω φαίνονται τα σημεία Α,Δ και με την μπλε γραμμή τα σημεία ΒΔ. Στο γράφημα που ακολουθεί φαίνονται τα σημεία ΓΔ για αντίσταση φορτίου R L = 1Ω Σχήμα 1

) 1μF,V V 5,3V,3V,15V 7μF,V V,3V,35V 9,1V Σχήμα 9 1 - - -1 5 1 15 5 3 35 Με την κίτρινη γραμμή

7 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 13 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ερωτήσεις Ασκήσεις: - Γράψτε τις παρατηρήσεις σας από τον πειραματισμό με το κύκλωμα (σχήμα 1). Η τάση κορυφής εξόδου είναι ίδια με την τάση κορυφής εισόδου; Εξηγήστε. Δεν είναι ίδια και δεν μπορεί να είναι. Έχουμε τις διόδους που μας ρίχνουν την τάση αφού δεν είναι ιδανικά εξαρτήματα στην πραγματική ζωή. Στην προσομοίωση από υπολογιστή μόνο μπορούμε να τα κάνουμε ιδανικά. - Είναι οι συνεχείς τάσης που μετρήσατε ίσες με αυτές που υπολογίζονται θεωρητικά; Όχι δεν είναι. Εμείς υπολογίζουμε με τις ιδανικές συνθήκες και εξαρτήματα όπως και τις τιμές τους να είναι ακριβείς. Στην πραγματικότητα έχουμε μια απόκλιση κοντά το,5% σχεδόν σε όλες τις μετρήσεις μας με αυτά που υπολογίσαμε. - Από το κύκλωμα του σχήματος 5,3ps με τη βοήθεια των αποτελεσμάτων σας στον Πίνακα ΙΙ και στον Πίνακα ΙV υπολογίστε τον βαθμό κυμάτωσης για κάθε διαφορετικό πυκνωτή εξομάλυνσης. Σε ποια περίπτωση η τάση εξόδου παρουσιάζει τη μικρότερη κυμάτωση; Πως θα μεταβληθεί η κυμάτωση της εξόδου αν αυξηθεί η αντίσταση φορτίου; Οι βαθμοί κυμάτωσης που υπολογίσατε ποια σχέση έχουνε με τους βαθμούς κυμάτωσης που υπολογίσατε στο κύκλωμα ημιανόρθωσης με πυκνωτή εξομάλυνσης; Για τον πυκνωτή των 1μF η κυμάτωση που βρίσκουμε είναι, άρα,% και των 7μF είναι,1 δηλαδή,1%. Μικρότερη κυμάτωση σαφώς εμφανίζει ο μεγαλύτερος πυκνωτής. Αυτό διότι κάνει ποιο πολύ ώρα να αποφορτίσει. Αν αυξήσουμε την αντίσταση φορτίου η κυμάτωση θα μικρύνει ακόμα περισσότερο. Έχουμε την σταθερά χρόνου R*C όπου μας δίνει την αποφόρτιση σε sec. Όσο ποιο μεγάλος αριθμός είναι ένα από τα δύο τόσο μεγαλύτερη είναι η αποφόρτιση. Η κυμάτωση τέλος για την διπλή ανόρθωση, ή πλήρης ανόρθωση, σε σχέση με την ημιανόρθωση είναι ποιο λίγη με τον ίδιο πυκνωτή και αντιστάτη. Αυτό λόγο του ότι δεν έχουμε τόση διαφορά ανάμεσα στις περιόδους αφού δεν έχουμε μόνο την θετική ημιπερίοδο. Έχουμε και το αρνητικό τμήμα της με θετική τάση, αντεστραμένο. - Ποια είναι η σχέση της συχνότητας κυμάτωσης εξόδου με τη συχνότητα του σήματος εισόδου στην διπλή ανόρθωση με μετασχηματιστή με μεσαία λήψη και ποια στη διπλή ανόρθωση με γέφυρα: Η συχνότητα εισόδου είναι η μισή από τη συχνότητα εξόδου καθώς κόβουμε την αρνητική ημιπερίοδο. Ουσιαστικά έχουμε μια παύση της αρνητικής ημιπεριόδου και στην θέση της είναι έρχεται από την άλλη μεριά του μετασχηματιστή η θετική. Έτσι έχουμε μόνο θετικές περιόδους χωρίς παύση. Μητρόπουλος Σπύρος, 13

Έχουμε τις διόδους που μας ρίχνουν την τάση αφού δεν είναι ιδανικά εξαρτήματα στην πραγματική ζωή. Στην προσομοίωση από υπολογιστή μόνο μπορούμε να τα κάνουμε ιδανικά.

Σχετικά έγγραφα

Άσκηση 4 ΑΠΛΗ ΑΝΟΡΘΩΣΗ Ή ΙΜΙΑΝΟΡΘΩΣΗ

Άσκηση 4 ΑΠΛΗ ΑΝΟΡΘΩΣΗ Ή ΙΜΙΑΝΟΡΘΩΣΗ Άσκηση ΑΠΛΗ ΑΝΟΡΘΩΣΗ Ή ΙΜΙΑΝΟΡΘΩΣΗ Αυτό έργο χορηγείται με άδεια Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike Greece 3.. Ονοματεπώνυμο: Μητρόπουλος Σπύρος Α.Ε.Μ.: 315 Εξάμηνο: Β' Σκοπός της εργαστηριακής